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(3R,4R)-3-[(R)-1-叔丁基二甲基硅氧基乙基]-4-乙酰氧基-2-氮杂环丁酮,简称4-AA,分子式C13H25N04Si,相对分子量287.43,熔点104～108QC。是合成碳青霉烯类β-内酰胺抗生素的重要中间体。自从Sankyo公司发表了4-AA的合成方法之后,有许多的公司,大学研究机构从事此中间体的研究,并有大量的报道发表。到目前为止共有不同的合成路线二十余种。本论文的主体就是合成4-AA的方法的研究,并在合成路线中选择性的改变试剂、条件和方法等,以期找到更合理的方法。在总结了前人的合成方法后,本论文从中选择了两种方法合成进行比较,一个是从6-氨基青霉甲酸(6-APA)经二溴取代,酯化制得6,6--二溴青霉烷酸甲酯,在低温条件下与溴甲烷格氏试剂交换,在与乙醛反应引入1-羟基乙基,得到(3S,5R,6S)-6-溴-64[(R)-1-羟基乙基]青霉烷酸甲酯,再经锌粉还原溴原子,羟基保护,经醋酸汞的作用断裂S-C5键开环,最后由高锰酸钾与高碘酸钠氧化断裂烷基得到目标产物4-AA,共七步总收率为27.9%。在其工艺流程中,重要的一步亲核取代需要在低温下进行,而且反应后得到的产物存在多个异构体,不容易分离,使原料利用率大大降低,这些都非常不利于工业化生产。鉴于此本文选定用手性催化氢化来代替原工艺的不足之处,首先以苯甲酰胺为原料和甲醛发生艾因霍恩酰胺羟甲基化,再与乙酰乙酸甲酯合成氢化原料2-(N-苯甲酰胺基)甲基-3-羰基丁酸甲酯,在手性催化剂R-(+)-BIMAP的作用下得到2-(N-苯甲酰胺基)甲基-3-羟基丁酸甲酯,再经盐酸水解后,在二硫二吡啶的作用下形成β-内酰胺环得到(3S)-3-[(R)-1-羟基乙基]-2-氮杂环丁酮,羟基保护,再由三氯化钌催化氧化得到目标产物4-AA。共八步反应总收率为29.6%